问题描述 在使用定时器的过程中最令人苦恼的就是,定义flag,holdtime,每用一次定义就会导致中断函数中标志位满天飞,时间变量在程序中随处可见。在想要移植,又不敢随便删除。程序处于高耦合状态,失去了一个.c 一个 .h的意义。
如何解决这种问题
引入注册机制。为了方便说明注册机制,举一个例子:手机在使用相机这个功能时,有一个操作:将拍摄的照片发送出去。以程序来实现这一过程,最容易想到的方法如下:
在相机的发送模块添加以下代码:
if (选择发送) { if(选择微信发送) { 获取发送人; 选择发送人; } else if(选择qq发送) { 获取发送人; 选择发送人; } else if(选择微博发送) { 获取发送人; 选择发送人; } . .此处省略一万行 . }
这是最容易想到的实现方式,就如上面定时器的实现方式,哪里要用了,再定义一系列变量就是了。回到相机例子,假设某一天一个比微信还火的聊天软件出现了,用户安装了,想要发送图片,这时该怎么做 ?当然,只能在上面相机的发送发送模块中添加else if(。。。。)和它的实现方式了,也就意味着,每更新一个需要使用图片功能的软件,就必须去修改相机模块,是不是觉得和我们的定时器很像? 注册的精髓: 解耦各个模块。程序讲究高内聚,低耦合。我目前对这句话的理解是:高内聚:每一个功能模块(c文件,h文件),内部不和其他模块相互调用,比如障碍物函数里面不应该有状态这一个变量存在,更不应该拥有零地标恢复运行这一操作。它只做一件事,处理IO口信息,产生相应的障碍物状态。低耦合:障碍物函数与其他模块的耦合,仅仅为产生的障碍物状态。下面深入探讨注册机制。 何谓注册:
我目前这样理解的,相机要发送图片,面临着多种发送方式,每一种发送方式肯定会调用不同的函数。反过来想,就是我有很多的应用,要使用相机这个模块(此处对比定时器)。既然这样,相机模块定义一个注册函数,供其他模块调用,以告诉相机,允许使用对应的发送方式。
#define num_max 20 //最大设备数 typedef struct { u8 num;//当前注册设备数 u8 list_ name[num _max]; //用于保存注册设备列表 void (*click[num _max])(u8 * temp); //存放不同模块(微信qq)的发送函数地址 }Equiment; Equiment COM; /**************************注册函数****************************************/ void Photo_Register ( void(*a)(u8 * temp),u8 list ) //提供给外部的接口 { if(COM.num < num.max) { COM. click[COM. num]=a; //保存函数地址 COM. List _name [ COM. num ]=list; //保存设备名至列表 COM. num++; } else { /****超过最大设备数报错******/ } } /*相机中的发送函数*/ void Click(u8 temp) // 最终实现图片发送调用此函数即可 { u8 i,NUM; for(i=0; i<= COM.num ; i++) { printf(“打印列表,显示已经注册的设备”) } NUM =Get(选择的发送方式); if(!NUM) COM.click[NUM](temp); } /*******************以上在相机中实现************************************/
微信中若要使用,在安装过程中,提示打开相机权限,便是调用上述注册函数。将微信本身自集成的发送函数地址传给相机,相机每次发送只需判断哪些设备注册了,选择对应的方式即可。如此一来,出现再多的新应用要使用相机,只需注册一次即可。相机与微信QQ微博等模块之间完美解耦!类似的,定时器的解耦也能这样处理。
定时器运用注册机制
首先,要想解耦,必须去掉胡乱定义的标志位与时间变量,只允许一个时间变量。因此定义一个32位的时间变量,不要任何条件限制,让他一直自加。 参考arduino 中定时处理的方法:定义一个函数获取当前时间,保存下当前时间,运行一段时间后,再次查询当前时间,两次做差,便得出运行的时间。从以上不难看出,关键点在于:获取当前时间的函数,当前时间的存放,做差后的时间。以下是实现方法:
time.h :
#include "stm32f10x.h" #ifndef __TIME_H #define __TIME_H #define TimerID_max 20 //最大注册设备数 #define RunOutOf_time(ID , ms) ( systime.no w-systime.last[ID -1]< ms ) typedef struct { u8 ID; //设备ID u32 now; //当前时间 u32 last[TimerID_max]; //存放抓取到的时间 void (*timer_init)(u16 countdata,u16 freqData); //指向初始化函数 u8 (*get_id)(void); //指向获取ID函数 void (*refresh)(u8 ID); //指向更新时间函数 }SYSTIME; extern SYSTIME systime; #endif time.c #include "time.h" /*********提供给外部的API*******************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData); unsigned char systime_get(void); void Refresh(u8 ID); /***********************************************/ SYSTIME systime = 定义SYSTIME类型变量,并初始化函数指针 { .get_id=systime_get, .refresh=Refresh, .timer_init=Timer_Init }; /****************************************************/ //函数名:Timer_init //描述:初始化定时器 //输入:中断时间相关 //输出:null /****************************************************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_DeInit(TIM4); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = FreqData; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); } /****************************************************/ //函数名:systime_get //描述:获取当前时间,并产生一个注册 //输入:null //输出:null /****************************************************/ unsigned char systime_get() { if(systime.ID
在.c与.h实现了以上后,面向外部的只有三个函数:
/*********提供给外部的API*******************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData); unsigned char systime_get(void); void Refresh(u8 ID); /***********************************************/
定时器的使用方法
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/*初始化*/2/**********任务1实现运行等闪烁,频率1s **********/ void task1() { static u8 Task1_ID; if(!Task1_ID) Task1_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(Task1_ID,1000)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,2000)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,3000)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,4000)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,5000) RUN_LED()=1; else systime.refresh(Task1_ID); } /*******************任务2实现运行等闪烁,频率100ms**********************/ void task2() { static u8 Task1_ID; if(!Task1_ID) Task1_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(Task1_ID,100)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,200)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,300)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,400)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,500)) RUN_LED()=1; else systime.refresh(Task1_ID); } /***************main函数实现任务1运行10s,任务2运行10s****************/ int main(void) { static u8 main_ID; System_Init(); while(1) { if(!main_ID) main_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(main_ID,10000)) task1(); else if(RunOutOf_time(main_ID,20000)) task2(); else systime.refresh(main_ID); } }以上,任何函数想要使用定时器,只需要按要求,设立一个ID存储变量,以存储注册时分配的ID,便可调用定时器,且在任何平台上均可方便的移植,只需修改硬件初始化。 此程序无法实现时刻任务执行,例如某任务要100ms执行一次,只能用作时间段内执行。原因在于程序主循环会耗时,导致轮询时无法精准捕捉到100ms时刻,想要达到此效果,还需改进或者完全换一种思路来写,例如捕捉放到中断中,主循环来查询100ms使能位。
责任编辑:彭菁
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原文标题:简单介绍一下嵌入式软件开发中的注册机制!
文章出处:【微信号:c-stm32,微信公众号:STM32嵌入式开发】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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